内容正文:
6. 466 依题意得0≤38 - n≤3n,
0≤3n≤21 + n{ ,即
19
2 ≤n≤38,
0≤n≤212
{ ,
解得192 ≤n≤
21
2 ,又n∈N
,所以n = 10.
故C38 - n3n + C3n21 + n = C2830 + C3031 = C230 + C131 = 466.
7. 3或4 因为Cx10 = Cx - 28 + Cx - 18 + C2x - 39 ,
所以Cx10 = Cx - 19 + C2x - 39 ,
所以Cx10 - Cx - 19 = C2x - 39 ,
所以Cx9 = C2x - 39 ,
所以x = 2x - 3,或x + 2x - 3 = 9,
解得x = 3,或x = 4.
8.原方程可化为20 ×(n + 5)!5!n!
= 4(n + 4)× (n + 3)!(n - 1)!4!+ 15(n + 3)(n + 2),
即(n + 5)(n + 4)(n + 3)(n + 2)(n + 1)6
=(n + 4)(n + 3)(n + 2)(n + 1)n6 + 15(n + 3)(n + 2),
所以(n + 5)(n + 4)(n + 1)-(n + 4)(n + 1)n = 90,
即5(n + 4)(n + 1)= 90,
所以n2 + 5n - 14 = 0,即n = 2或n = - 7.
注意到n≥1且n∈N,所以n = 2.
9.(1)m + 1n + 1C
m + 1
n + 1 =
m + 1
n + 1·
(n + 1)!
(m + 1)!(n - m)!=
n!
m!(n - m)!=
Cmn, nn - mC
m
n - 1
= nn - m·
(n - 1)!
m!(n - 1 - m)!=
n!
m!(n - m)!= C
m
n,
故Cmn = m + 1n + 1C
m + 1
n + 1 =
n
n - mC
m
n - 1 .
(2)左边
= m! 1 +(m + 1)!1!m! +
(m + 2)!
2!m! +…+
(m + n)!
n!m[ ]!
= m!(1 + C1m + 1 + C2m + 2 +…+ Cnm + n)
= m!(C0m + 1 + C1m + 1 + C2m + 2 +…+ Cnm + n) ①
= m!(C1m + 2 + C2m + 2 +…+ Cnm + n) ②
=…
= m!Cnm + n + 1
=右边,
故等式成立.
练案[5]
A组·素养自测
1. C 分两步:第1步,可在其他8种种子中选取1种放入1号
瓶,有C18种选法;第2步,剩下的9种种子中选5种全排列,
有A59种.故共有C18A59种不同的放法.
2. ABC 每人有四项工作可以安排,所以5人都安排一项工作
的不同方法数为45,故选项A中说法错误;每项工作至少有1
人参加,则有一项工作安排2人,其他三项工作各1人,所以
共有C14C25A33种不同方法数,选项B中A45C14 是每项工作先安
排1人,还剩下1人在四项工作中选择,这样会有重复,比如:
“甲、乙、丙、丁分别安排翻译、导游、礼仪、司机,戊安排翻译”
与“戊、乙、丙、丁分别安排翻译、导游、礼仪、司机,甲安排翻
译”重复计算了,故选项B中说法错误;选项C中是先分组后
分配,C35C12代表的是5人分成3人、1人、1人三组,C25C23 代表
的是5人分成2人、2人、1人三组,然后三组人分配三项工
作,乘A33,然而在分组的过程中都有重复,比如:3人、1人、1
人分组中,先选择了甲、乙、丙三人一组,剩下丁、戊分两组只
有一种分法,而不是C12种分法,故选项C中说法错误;选项D
分两类考虑,第一类:司机安排1人,方法数为C13,另外4人分
3组,方法数为C24(4人选2人为1组,另外2人分2组只有一
种分法),然后3组人安排除司机外的三项工作,方法数为
A33,则不同安排方案的种数是C13C24A33,第二类:司机安排2
人,方法数为C23,剩下3人安排另外三项工作,方法数为A33,
则不同安排方案的种数是C23A33,由分类加法计数原理得,共
有C13C24A33 + C23A33种不同的安排方案,故选项D中说法正确.
故选ABC.
3. A C312 = 220,故选A.
4. A 先选取3个不同的数有C36 种方法,然后把其中最大的数
放在百位上,另两个不同的数放在十位和个位上,有A22 种排
法,故共有C36A22 = 40个三位数.
5. A 解法一:(1)4种颜色全用时,有A44 = 24种不同涂色方法.
(2)4种颜色不全用时,因为相邻矩形不同色,故必须用三种
颜色,先从4种颜色中选3种,涂入A、B、C中,有A34 种涂法,
然后涂D,D可以与A(或B)同色,有2种涂法,∴共有2A34 =
48种,∴共有不同涂色方法24 + 48 = 72种.
解法二:涂A有4种方法,涂B有3种方法,涂C有2种方法,
涂D有3种方法,故共有4 × 3 × 2 × 3 = 72种涂法.
6. 60 对于任一种坐法,可视4个空位为0,3个人为1,2,3则
所有不同坐法的种数可看作4个0和1,2,3的一种编码,要
求1,2,3不得相邻故从4个0形成的5个空档中选3个插入
1,2,3即可.
∴不同排法有A35 = 60种.
7. 72 解法一:根据题意,分两种情形讨论:
①甲、乙中只有1人被选中,需要从甲、乙中选出1人,担任后
三项工作中的1种,由其他三人担任剩余的三项工作,有
C12C
3
3C
1
3A
3
3 = 36种选派方案.
②甲、乙两人都被选中,则在后三项工作中选出2项,由甲、乙
担任,从其他三人中选出2人,担任剩余的两项工作,有C23·
A23·A22 = 36种选派方案,
综上可得,共有36 + 36 = 72种不同的选派方案,
故选B.
解法二:从甲、乙以外的三人中选一人从事A工作,再从剩余
四人中选三人从事其余三项工作共有C13A34 = 72种选法.
8. 48 按2的位置分三类:①当2出现在第2位时,即02000,则
第1位必为1、3、5中的一个数字,所以满足条件的五位数有
C13A
2
2A
2
2 = 12个;②当2出现在第3位时,即00200,则第1位、第
2位为1、3、5中的两个数字或第4位、第5位为1、3、5中的两个
数字,所以满足条件的五位数有2A23A22 = 24个;③当2出现在
第4位时,即00020,则第5位必为1、3、5中的一个数字,所以满
足条件的五位数有C13A22A22 = 12个.综上,共有12 + 24 + 12 =
48个.
9.(1)第一步,将最高的安排在中间只有1种方法;第二步,从剩
下的6人中选取3人安排在一侧有C36 种选法,对于每一种选
法只有一种安排方法,第三步,将剩下3人安排在另一侧,只
有一种安排方法,∴共有不同安排方案C36 = 20种.
(2)第一步从7人中选取6人,有C67种选法;第二步从6人中
选2人排一列有C26 种排法,第三步,从剩下的4人中选2人
排第二列有C24种排法,最后将剩下2人排在第三列,只有一
种排法,故共有不同排法C67·C26·C24 = 630种.
10.(1)(先选后排)符合条件的课代表人员的选法有(C35C23
+
—153—
C45C
1
3)种,排列方法有A55 种,所以满足题意的选法有(C35C23
+ C45C
1
3)·A55 = 5 400(种).
(2)除去该女生后,相当于从剩余的7名学生中挑选4名任
除语文外其余四科的课代表,不同的选法种数为A47 = 840.
(3)(先选后排)从剩余的7名学生中选出4名有C47种选法;
该男生的安排方法有C14种,其余4人全排列,有A44 种,所以
选法共有C47C14A44 = 3 360(种).
(4)先从除去该男生和该女生的6人中选出3人,有C36 种选
法;该男生的安排方法有C13 种,其余3人全排列,有A33 种,
因此满足题意的选法共有C36C13A33 = 360(种).
B组·素养提升
1. C 由题意知,小孔拿了最小的一个,爷爷、奶奶、姥爷、姥姥4
位老人之一拿最大的一个的拿法有C14 = 4(种),其余人的拿
法有A55 = 120(种),则梨子的不同分法共有4 × 120 = 480
(种).
2. C 根据题设中的要求,每名志愿者只分配到1个项目,每个
项目至少分配1名志愿者,可分两步进行安排:第一步,将5
名志愿者分成4组,其中1组2人,其余每组1人,共有C25 种
分法;第二步,将分好的4组安排到4个项目中,有A44 种安排
方法.故满足题意的分配方案共有C25·A44 = 240(种).
3. A 不考虑限定条件,确定的不同点的个数为C12C13A33 = 36,但
集合N,Q中有相同元素2,由3,2,2三个数确定的不同点的
个数只有3个,故所求的个数为36 - 3 = 33.
4. BC 根据题意,四个不同的小球放入三个分别标有1,2,3号
的盒子中,且没有空盒,则三个盒子中有1个中放2个球,剩
下的2个盒子中各放1个,有2种解法:
法一:分2步进行分析:
①先将四个不同的小球分成3组,有C24种分组方法;
②将分好的3组全排列,对应放到3个盒子中,有A33种放法;
则没有空盒的放法有C24A33种;故选B.
法二:分2步进行分析:
①在4个小球中任选2本,在3个盒子中任选1个,将选出的
2个小球放入选出的小盒中,有C13C24种情况;
②将剩下的2个小球全排列,放入剩下的2个小盒中,有A22 种
放法;
则没有空盒的放法有C13C24A22种;故选C.
综上,BC正确.
5. 78 根据题意,分3种情况讨论:
①从五名志愿者中选派的四人中有甲但没有乙,甲有3种安
排方法,剩下三人全排列即可得,此时有3 × A33 = 18(种)选派
方法;
②从五名志愿者中选派的四人中有乙但没有甲,乙有3种安
排方法,剩下三人全排列即可得,此时有3 × A33 = 18(种)选派
方法;
③从五名志愿者中选派的四人中既有甲又有乙,需要在剩下
3人中选出2人,有C23 种选法,选出的4人的安排方法有
(A33 + 2 × 2 × A22)种,
则此时有C23(A33 + 2 × 2 × A22)= 42(种)选派方法.
故一共有18 + 18 + 42 = 78(种)选派方法.
6. 7 这5位同学每两人之间都进行一次交换,则进行交换的次
数为C25 = 10,而现在进行了8次交换,且其中1位同学收到2
份纪念品,则另外4位同学收到的纪念品的数量最少是3个,
最多是4个,所以m + n = 7.
7. 84 方法一(分类法):在每个车队抽调1辆车的基础上,还需
抽调3辆车.可分成三类:第一类是从某1小车队抽调3辆,
有C17种抽调方法;第二类是从2个车队中抽调,其中1个车
队抽调1辆,另1个车队抽调2辆,有A27 种抽调方法;第三类
是从3个车队中各抽调1辆,有C37 种抽调方法.故不同的拍
调方法共有C17 + A27 + C37 = 84(种).
方法二(隔板法):由于每个车队内车辆均多于4辆,只需将
10辆车分成7份.问题相当于将10个小球排成一排,求将这
10个小球分成7份的分法种数,在10个小球之间的9个空隙
中插入6个隔板,即可将小球分成7份,故不同的抽调方法共
有C69 = 84(种).
8.在解本题时应考虑两方面的问题:(1)0不能作百位,但0与1
在同一卡片上,因此必须同时考虑0与1的分类;(2)每张卡
片都有正面与反面两种可能.解法上既可用直接法,也可用排
除法.
解法一:(直接法)从0与1两个特殊值着眼,可分三类:
(1)取0不取1,可先从另四张卡片中选一张作百位,有C14 种
方法,0可在后两位,有C12种方法,最后需从剩下的三张中任
取一张,有C13种方法,又除含0的那张外,其他两张都有正面
和反面两种可能,故此时可得不同的三位数有C14·C12·C13·
22个.
(2)取1不取0,同上分析可得不同的三位数有C24·22·A33个.
(3)0和1都不取,不同的三位数有C34·23·A33个.
综上所述,共有不同的三位数C14·C12·C13·22 + C24·22·A33
+ C34·23·A33 = 432个.
解法二:(间接法)任取三张卡片可以组成不同的三位数C35·
23·A33个,其中0在百位的有C24·22·A22 个,这是不合题意
的,故共有不同的三位数C35·23·A33 - C24·22·A22 = 432个.
9.(1)由于可以随便放,故每个小球都有4种放法,所以放法总
数是:4 × 4 × 4 × 4 = 44 = 256种.
(2)将四个小球全排列后放入四个盒子即可,所以放法总数
是:A44 = 24种.
(3)由题意,必然是四个小球放入2个盒子中.分三步完成:选出两
个盒子;将四个小球分成两堆;将两堆小球全排列放入两个盒子.所
以放法总数是:C24·C
2
4·C22
A22
+C14·C( )33 ·A22 =84种.
(4)分三类放法.
第一类:甲球放入1号盒子,即1 2 3 4甲 ,则乙球有3种放法
(可放入2,3,4号盒子),其余两球可随便放入四个盒子,有42
种放法.故此类放法的种数是3 × 42;
第二类:甲球放入2号盒子,即1 2 3 4甲 ,则乙球有2种放法
(可放入3,4号盒子),其余两球随便放,有42 种放法.故此类
放法的种数是2 × 42;
第三类:甲球放入3号盒子,即1 2 3 4甲,则乙球只有1种放
法(放入4号盒子),其余两球随便放,有42 种放法,故此类放
法的种数是1 × 42 .
综上,所有放法的总数是:(3 + 2 + 1)× 42 = 96种.
练案[6]
A组·素养自测
1. C 展开式的通项为Tr + 1 = Cr16·x16 - r·- 1( )x
r
=(- 1)r·
Cr16·x16 - 2r,所以第4项为T4 =(- 1)3 × C316 x10 = - C316 x10 .故
选C.
2. A x2 - 4( )x
5
展开式的通项为Tk + 1 = Ck5x2(5 - k)(- 4)kx - k =
Ck5(- 4)kx10 - 3k,令10 - 3k = 4,得k = 2
,
—154—
练案[5] 第三章 排列、组合与二项式定理
3. 1 [3. 1. 3 第2课时 组合数的应用]
A组·素养自测
一、选择题
1.从10种不同的作物种子中选出6种分别放入
6个不同的瓶子中展出,每瓶不空,如果甲、乙
两种种子都不许放入1号瓶子内,那么不同的
放法共有 (C )
A. C210A
4
8种 B. C19A59种
C. C18A
5
9种 D. C19C59种
2.(多选)现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加
2022年杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、
导游、礼仪、司机四项工作可以安排,则以下
说法错误的是 ( )
A.若每人都安排一项工作,则不同的方法数
为54
B.若每项工作至少有1人参加,则不同的方
法数为A45C14
C.如果司机工作不安排,其余三项工作至少
安排1人,则这5名同学全部被安排的不
同方法数为(C35C12 + C25C23)A33
D.每项工作至少有1人参加,甲、乙不会开车
但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜
任四项工作,则不同安排方案的种数是
C13C
2
4A
3
3 + C
2
3A
3
3
3.平面上有12个点,其中没有3个点在一条直
线上,也没有4个点共圆,过这12个点中的每
三个作圆,共可作圆 (A )
A. 220个 B. 210个
C. 200个 D. 1 320个
4.从0、1、2、3、4、5这六个数,每次取三个不同的
数字,把其中最大的数放在百位上排成三位
数,这样的三位数有 (A )
A. 40个 B. 120个
C. 360个 D. 720个
5.如图,用4种不同的颜色涂入图中的矩形A、
B、C、D中,(四种颜色可以不全用也可以全
用)要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂法
有 (A )
A B
C
D
A. 72种 B. 48种 C. 24种 D. 12种
二、填空题
6.一排7个座位分给3人坐,要求任何两人都不
得相邻,所有不同排法的总数有 种.
7.从甲、乙等5名志愿者中选出4名,分别从事
A,B,C,D四项不同的工作,每人承担一项.若
甲、乙二人均不能从事A工作,则不同的工作
分配方案共有 种.
8.用1,2,3,4,5组成不含重复数字的五位数,数
字2不出现在首位和末位,数字1,3,5中有且
仅有两个数字相邻,则满足条件的不同五位
数的个数是 (注:用数字作答).
三、解答题
9. 7名身高互不相等的学生,分别按下列要求排
列,各有多少种不同的排法?
(1)7人站成一排,要求最高的站在中间,并向
左、右两边看,身高逐个递减;
(2)任取6名学生,排成二排三列,使每一列
的前排学生比后排学生矮
.
—085—
10.有5名男生和3名女生,从中选出5人担任5
门不同学科(包含语文、数学)的课代表,分
别求出符合下列条件的选法种数.
(1)有女生担任课代表但人数必须少于
男生;
(2)某女生一定要担任语文课代表;
(3)某男生必须担任课代表,但不担任数学
课代表;
(4)某女生一定要担任语文课代表,某男生
必须担任课代表,但不担任数学课代表.
B组·素养提升
一、选择题
1.小孔家有爷爷、奶奶、姥爷、姥姥、爸爸、妈妈,
包括他共7人,一天爸爸从果园里摘了7个大
小不同的梨,给家里每人一个,小孔拿了最小
的一个,爷爷、奶奶、姥爷、姥姥4位老人之一
拿最大的一个,则梨子的不同分法共有
(C )
A. 96种 B. 120种
C. 480种 D. 720种
2.将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短
道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名
志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配
1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A. 60种 B. 120种
C. 240种 D. 480种
3.已知集合M ={3},N ={2,4},Q ={1,2,5},
从这三个集合中各取一个元素构成空间直角
坐标系Oxyz中向量a的坐标,则可确定不同
向量a的个数为 (A )
A. 33 B. 34
C. 35 D. 36
4.(多选)将四个不同的小球放入三个分别标有
1、2、3号的盒子中,不允许有空盒子的放法,
下列结论正确的有 ( )
A. C13C
1
2C
1
1C
1
3 B. C
2
4A
3
3
C. C13C
2
4A
2
2 D. 18
二、填空题
5.某组委会要从五名志愿者中选派四人分别从
事翻译、导游、礼仪、司机四项不同工作,若其
中甲不能从事翻译工作,乙不能从事导游工
作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的
选派方案共有 种.
6.某学习小组共有5位同学,毕业之前举行了互
赠纪念品的活动,任意两位同学之间最多交
换一次,进行交换的两位同学互赠一份纪念
品.已知这5位同学之间共进行了8次交换
,
—086—
其中1位同学收到2份纪念品,另外4位同学
收到的纪念品的数量最少是m个,最多是n
个,则m + n = .
7.某运输公司有7个车队,每个车队的车辆均多
于4辆.现从这个公司抽调10辆车,并且每个
车队至少抽调1辆,那么共有 种不同
的抽调方法.
三、解答题
8.有五张卡片,它们的正、反面分别写着0与1,
2与3,4与5,6与7,8与9.将其中任意三张
并排放在一起组成三位数,共可组成多少个
不同的三位数?
9.四个不同的小球,全部放入编号为1,2,3,4的
四个盒子中.
(1)随便放(可以有空盒,但球必须都放入盒
中)有多少种放法?
(2)四个盒都不空的放法有多少种?
(3)恰有两个空盒的放法有多少种?
(4)甲球所放盒的编号总小于乙球所放盒的
编号的放法有多少种
?
—087—